【正文】 4m3空心部分的體積 V空＝ V － V ′ ＝ 1 10－3m3－ 2. 5 10－4m3＝ 7. 5 10－4m34． [2022泰安中考 ]小明同學設(shè)計了如圖甲所示的汽車轉(zhuǎn)向指示燈電路模型 ，接通相應(yīng)指示燈后，指示燈會亮、暗 (微弱發(fā)光 )交替閃爍發(fā)光，電路中電源電壓恒為 6V， R0為定值電阻，指示燈規(guī)格均為 “ 6V 3W”，電磁鐵線圈和銜鐵的電阻忽略不計，指示燈的電壓與電流的變化規(guī)律如下表所示： 電壓 /V … … 電流 /A … … (1)若讓左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)指示燈同時工作，轉(zhuǎn)向開關(guān)應(yīng)與觸點 接通 (選填 “ 1和 2”、 “ 2和 3”、 “ 3和 4”或“ 4和 5”)； (2)當轉(zhuǎn)向開關(guān)與觸點 “ 2和 3”接通時，右轉(zhuǎn)指示燈兩端實際電壓 U燈 隨時間 t變化規(guī)律如圖乙所示，已知當右轉(zhuǎn)指示燈微弱發(fā)光時，右轉(zhuǎn)指示燈的功率與定值電阻R0的功率之比是 1∶ 4， 求定值電阻 R0的阻值； (3)右轉(zhuǎn)指示燈交替閃爍工作 15s時，求指示燈和 R0消耗的電能分別是多少？ 3和 4 解： ( 2) 當轉(zhuǎn)向開關(guān)與觸點 “ 2 和 3 ” 接通時 ， 右轉(zhuǎn)指示燈與 R 0 串聯(lián)接入電路中 ，電流相同 ， 右轉(zhuǎn)指示燈的功率與定值電阻 R 0 的功率之比是 1 ∶ 4根據(jù) P ＝ UI 可知 ， 右轉(zhuǎn)指示燈的電壓與定值電阻 R 0 的電壓之比U L ∶ U 0 ＝P LI∶P 0I＝ P L ∶ P 0 ＝ 1 ∶ 4在串聯(lián)電路中電源電壓等于各部分電壓之和 ， U ＝ U L ＋ U 0 ＝ 6V ， 則：U L ＝ 1. 2V ， U 0 ＝ 4. 8V由表格可知 ， 當燈泡兩端電壓為 1. 2V 時 ， 燈泡的電流為 0. 12A ，由歐姆定律可得 ， R 0 的阻值 R 0 ＝U 0I＝4. 8V0. 12A＝ 40 Ω( 3) 由圖乙可知 ， 右轉(zhuǎn)指示燈交替閃爍工作 15s 時 ， 亮 、 暗發(fā)光的時間分別為t 1 ＝ 5s 、 t 2 ＝ 10s消耗的電能分別是： W 1 ＝ Pt 1 ＝ 3W 5s ＝ 15JW 2 ＝ U L It 2 ＝ 1. 2V 0. 12A 10s ＝ 1. 44J指示燈消耗的總電能 W ＝ W 1 ＋ W 2 ＝ 15J ＋ 1. 44J ＝ 16. 44J燈泡正常發(fā)光時 ， R 0 不工作 ， 燈泡發(fā)光較暗時 ， R 0 工作 ， 故 15s 內(nèi) R 0 工作的時間 t ＝ 10s ，則 R 0 消耗的電能 W 0 ＝ U 0 It ＝ 4. 8V 0. 12A 10s ＝ 5. 76J解題指導(dǎo) 在處理電學試題時，首先要明確題意 1． 考查的知識點； 2． 電路分析； 3． 充分挖掘用電器銘牌、電學圖象中的信息為解題服務(wù)； 4． 找到各物理量之間的關(guān)系，然后根據(jù)相應(yīng)的定律、公式綜合解答． 電學基本公式及規(guī)律1 ． 電學的基本公式( 1) 歐姆定律： I ＝UR.( 2) 電功： W ＝ U I t ， W ＝ Pt ， W ＝ I2Rt ， W ＝U2Rt .( 3) 電功率： P ＝ UI ， P ＝Wt， P ＝U2R， P ＝ I2R .( 4) 電熱： Q ＝ I2Rt ( 焦耳定律 ) ， Q ＝ Pt ， Q ＝ U I t ， Q ＝U2Rt .2 ． 電學的基本規(guī)律( 1) 串聯(lián)電路： I ＝ I 1 ＝ I 2 ， U ＝ U 1 ＋ U 2 ， R ＝ R 1 ＋ R 2 ， U 1 ∶ U 2 ＝ R 1 ∶ R 2 .( 2) 并聯(lián)電路： I ＝ I 1 ＋ I 2 ， U ＝ U 1 ＝ U 2 ，1R＝1R 1＋1R 2， I 1 ∶ I 2 ＝ R 2 ∶ R 1 .( 3) 總功率： P ＝ P 1 ＋ P 2 ( 不分串、并聯(lián) )．( 4) 總功： W ＝ W 1 ＋ W 2 ( 不分串、并聯(lián) ) ．押題訓(xùn)練 1． [2022齊齊哈爾中考 ]如圖甲為常用的電熱飲水機，其電路原理如圖乙所示，該飲水機的額定電壓為 220V， 加熱電功率為 1100W， 保溫電功率為 44W， R R2均為電熱絲 [R R2的電阻不隨溫度變化，水的比熱容 c水 ＝ 103J/(kg ℃ ? ? 88 ℃ － 25 ℃ ?＝ 2kg2． [2022℃ )．求： (1)將 2kg水從 20℃ 加熱到 75℃ 需要吸收多少熱量； (2)用高擋將 2kg水從 20℃ 加熱到 75℃ 需要多少時間； (3)只閉合 S、 S2時 ， 電熱水器的電功率是多少． 解： ( 1) 水吸收的熱量 Q吸＝ cm ( t － t 0 ) ＝ 4. 2 103J / ( kg ℃ ) 0. 5k g ( 97 ℃ － 20 ℃ ) ＝ 1. 61 7 105J因為電能全部轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能 ， 故消耗的電能 W ＝ Q ＝ 1. 61 7 105J需要的時間 t ＝WP熱＝1. 61 7 105J1100W＝ 147s考點 3 力熱綜合 【例 7】 [2022襄陽中考 ]如圖所示，電源電壓恒定， R為定值電阻，燈泡 L標有 “ 6V 6W”的字樣，滑動變阻器 R′ 最大阻值為 開關(guān) S， 當滑片 P移到最右端時，電流表的示數(shù)為 1A；當滑片 P移到最左端時，電流表的示數(shù)為 .(不考慮燈絲電阻變化 ) (1)該電路是 聯(lián)電路，燈泡 L的電阻是 Ω. (2)電源電壓是多少？定值電阻 R的阻值是多少？ (3)移動滑片 P， 當滑動變阻器消耗的電功率為 16(27)W時，滑動變阻器接入電路的阻值是多少？ 串 6 解： ( 2) 當滑片 P 移到最右端時 ， 變阻器連入電路中的電阻為 0 ， 燈 L 與電阻 R 串聯(lián) ，電流表的示數(shù)為 I 1 ＝ 1A ， 根據(jù)電阻的串聯(lián)可得總電阻 R總1 ＝ R L ＋ R ＝ 6 Ω ＋ R當滑片 P 移到最左端時 ， 變阻器 R ′ 、 燈 L 和電阻 R 串聯(lián) ，此時電流表的示數(shù) I 2 ＝ 0. 2A ，此時的總電阻 R總2 ＝ R ′ ＋ R L ＋ R ＝ 36 Ω ＋ 6 Ω ＋ R ＝ 42 Ω ＋ R因電源電壓不變 ， 所以電路中的電流與總電阻成反比 ，則有：R總2R總1＝I 1I 2， 即42 Ω ＋ R6 Ω ＋ R＝1A0. 2A解得 R ＝ 3 Ω則電源電壓 U ＝ I 1 R總1 ＝ 1A (6 Ω ＋ 3 Ω ) ＝ 9V( 3) 移動滑片 P ， 設(shè)當變阻器的電壓為 U ′ 時 ， 滑動變阻器消耗的電功率為2716W ，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律 ， 燈與 R 的電壓 U L R ＝ U － U ′ ，由歐姆定律和電阻的串聯(lián)可得 ， 通過燈與 R 的電流 I ＝U L RR L ＋ R＝9V － U ′6 Ω ＋ 3 Ω根據(jù)串聯(lián)電路電流規(guī)律 ， 通過變阻器的電流 I滑＝ I ＝9V － U ′6 Ω ＋ 3 Ω?① ，根據(jù) P ＝ UI 可得 ， 變阻器消耗的電功率2716W ＝ U ′ I ?② ，將 ① 代入 ② 解得： U ′ ＝ 6. 75V 或 U ′ ＝ 2. 25V ，根據(jù) P ＝U2R可得 U ＝ PR ，所以有： 6. 75V ＝2716W R滑或 2. 25V ＝2716W R滑分別解之 R滑＝ 27 Ω 或 R滑＝ 3 Ω . ( 因當滑片 P 移到最右端時，電流表的示數(shù)為 1A ，不超過燈的額定電流，故兩個電阻均符合題意 )3． [2022泰安中考 ]如圖是工人利用滑輪組提升重為 810N物體的示意圖，某段過程中物體勻速上升的速度為 ， 工人拉力 F的功率為90W， 物體上升 10s拉力 F克服滑輪組的摩擦做的功是 60J， 不計繩重．求： (1)工人拉繩子的速度； (2)滑輪組的機械效率； (3)滑輪組中的動滑輪的重力． 解： ( 1) 由圖可知 ， n ＝ 3 ， 繩端移動的速度 v繩＝ n v物＝ 3 0. 1m / s ＝ 0. 3m / s( 2) 根據(jù) P ＝Wt＝Fst＝ F v 可得 ， 工人的拉力 F ＝Pv繩＝90W0. 3m / s＝ 300N滑輪組的機械效率 η ＝W有用W總 100% ＝GhFs 100% ＝GnF 100% ＝810N3 300N 100% ＝ 90%( 3) 重物上升的高度 h ＝ v物t ＝ 0. 1m / s 10s ＝ 1m拉力做的有用功 W有用＝ Gh ＝ 810N 1m ＝ 810J拉力做的總功 W總＝ Fs ＝ F nh ＝ 300N 3 1m ＝ 900J提升動滑輪做的額外功 W動額＝ W總－ W有用－ W f＝ 900J － 810J － 60J ＝ 30J由 W動額＝ G動h 可得 ， 動滑輪的重力 G動＝W動額h＝30J1m＝ 30N1 ．功 、 功率計算的一般步驟( 1) 確定做功的是哪個力．( 2) 明確做功的力使物體移動的距離．( 3) 運用公式 W ＝ Fs ， 計算所做的功．( 4) 明確做功的時間 ， 運用公式 P ＝Wt計算功率．2 ． 機械效率的計算步驟 ( 以滑輪組為例 )( 1) 計算有用功：克服物體的重力所做的功： W有＝ Gh .( 2) 計算總功：拉力所做的功： W總＝ Fs .( 3) 計算機械效率： η ＝W有W總＝GhFs.3 ． 涉及的主要公式速度 ： v ＝st； 密度 ： ρ ＝mV； 重力 ： G ＝ mg ； 壓強 ： p ＝FS、 p ＝ ρ gh ； 浮力 ： F?。?ρ液gV排、F?。?G － F 、 F浮＝ G物( 漂浮或懸浮 ) ； 杠桿平衡條件 ： F 1 l 1 ＝ F 2 l 2 ； 滑輪 (組 ) ： F ＝1n( G物＋ G動) 、s ＝ nh ；功： W ＝ Fs ；功率： P ＝Wt、 P ＝ F v ；機械效率： η ＝W有W總＝GhFs.押題訓(xùn)練 1． [2022t2＝ L ＋ v 德陽中考 ]小明家離學校 2km， 他以 5km/h的速度步行上學，出發(fā) 5分鐘后小明父親發(fā)現(xiàn)小明的教科書忘記帶上，立即以 10km/h的速度沿小明上學的方向騎車去追小明；求： (1)小明父親經(jīng)多少分鐘能追上小明？ (2)如果小明父親發(fā)現(xiàn)小明忘記帶教科書的同時，小明也發(fā)現(xiàn)自己的教科書忘記帶上并立即掉頭返回，問小明與父親在